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Hintergrund
der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft essbare Nahrungsmittelzusammensetzungen. Insbesondere
betrifft diese Erfindung Nahrungsmittelzusammensetzungen, die bestimmte
Fett-ähnliche
Ester enthalten, welche die physikalischen Eigenschaften von schädlichen
Triglyceridfetten wie beispielsweise gesättigten Fetten und trans-ungesättigten
Fetten aufweisen, die in der hochschmelzenden Fettkomponente von
früher
verwendeten Fettmischungen enthalten sind, jedoch weniger leicht
als diese verdaut oder absorbiert werden. Durch diese Fett-ähnlichen
Ester ersetzen Teile der hochschmelzenden Fettkomponente als texturgebendes
Agens in dem Lebensmittel.
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Fette
stellen einen wesentlichen Teil der Gesamtkalorien in der menschlichen
Nahrung dar. In vielen Individuen steuern Fette bis zu 40% der konsumierten
Kalorien bei. Fett ist eine wichtige Energiequelle und enthält essentielle
Fettsäuren
wie beispielsweise Linolsäure
und Linolensäure.
Fett ist ferner ein Träger
für fettlösliche Vitamine
und andere Nährstoffe.
Zusätzlich
zu seinen funktionellen Eigenschaften wird Fett oft verwendet, um
die Gesamtqualität
von Nahrungsmitteln zu verbessern, einschließlich der Farbe, Textur, Struktur, Aroma
und Mundgefühl.
Jedoch haben in vergangenen Jahrzehnten Untersuchungen eine Korrelation
zwischen hohen Fettkonsum und dem erhöhten Auftreten von Krankheiten
wie beispielsweise Atherosklerose, koronaren Arterienerkrankungen
und Fettsucht gezeigt. Weiterhin ist beobachtet worden, dass gesättigte Fettsäuren und
trans-ungesättigte
Fettsäuren
zu der Entstehung von Krankheiten wie beispielsweise koronar-arteriellen
Krankheiten stärker
beitragen als andere Fettarten. So hat über die Jahre die Menge der
aus Fett stammenden Kalorien in der menschlichen Nahrung ebenso
wie der Anteil von gesättigten
zu ungesättigten Fetten,
die von der Bevölkerung
konsumiert wurden, sich deutlich verändert. Der Verzehr von Fetten,
die aus Pflanzenöl stammen,
die reich an cis-ungesättigten
Fettsäuren
sind, hat sich über
die Jahre deutlich erhöht. Jedoch
führt in
einer Vielzahl von Nahrungsmittelprodukten der vollständige Austausch
von gesättigten
Fetten durch ungesättigte
Fette zu anderen Problemen.
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Fettmischungen,
die in der Herstellung von Fett-enthaltenden
Produkten wie Margarine, Brotaufstrichen und streichbaren Käsen verwendet
werden, bestehen aus einer flüssigen Ölfraktion
und einer sogenannten hochschmelzenden Fettkomponente („hardstock"). Die flüssige Ölfraktion
umfasst üblicherweise
flüssige, unmodifizierte
pflanzliche Öle,
wie beispielsweise Sojaöl,
Sonnenblumenöl,
Rapsöl
mit wenig Erucasäure
(Canola), Maiskeimöl
und Mischungen von Pflanzenölen.
Die hochschmelzende Fettkomponente umfasst üblicherweise eine Mischung
von Fetten, die bei Raumtemperatur fest sind. Die hochschmelzende
Komponente enthält
einen hohen Anteil an Triglyceriden, die kristallisieren, um dem
Endprodukt bestimmte physikalische Eigenschaften wie beispielsweise
Textur, Sahnigkeit und Schmelz im Mund zu verleihen. Die Textur
umfasst normalerweise eine Anzahl von gewünschten Eigenschaften wie beispielsweise
Viskosität,
Plastizität,
Festfettgehalt gegen die Temperatur und Schmelzpunkt. Für viele
Fett-enthaltende Nahrungsmittel wie beispielsweise Margarinen, Brotaufstrichen
und Konfekten ist eine steile Schmelzkurve mit beinahe vollständigem Schmelzen in
dem Bereich von ungefähr
37°C bis
ungefähr
40°C, wobei
sich der Körpertemperatur
angenähert
wird, wünschenswert.
Normalerweise wird die hochschmelzende Fettkomponente aus natürlich vorkommenden
harten Fetten wie beispielsweise tropischen Ölen und Tierfett, oder aus
Fetten, die durch entweder teilweise oder vollständige Hydrierung von flüssigen Ölen mit
oder ohne nachfolgender Co-Veresterung mit flüssigen Ölen hergestellt werden, hergestellt.
Weiterhin können
Hartfett-Fraktionen durch verschiedene Fraktionierungsverfahren
erhalten werden, um harte Fette zu erhalten, die als solche verwendet
werden können,
oder weiteren Modifizierungsverfahren unterzogen werden, wie beispielsweise
Inter- und Co-Veresterung.
Die hochschmelzende Fettkomponente ist herkömmlich aus einer Vielzahl verschiedener
harter Fette zusammengesetzt, um die gewünschten physikalischen Eigenschaften
und β'-stabile Fettkristalle
in dem Endprodukt zu erhalten. Wegen der Bedeutung der hochschmelzenden
Fettkomponente für
die Ästhetik
der vielen Fett-enthaltenden Nahrungsmittel kann nur ein bestimmter
Teil dieser festen gesättigten
Fette durch ungesättigte Öle ersetzt
werden, ohne die sensorische Qualität des Produkts zu opfern. Weiterhin
sind die Schmelzpunkte von gesättigten
und trans-ungesättigten
Fetten höher
als die der gleichwertigen cis-ungesättigten Säuren. Daher können die
höher schmelzenden
Fette nicht leicht durch die mehr gewünschten ungesättigten
Fette ersetzt werden, ohne Textur zu verlieren.
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Eine
Anzahl von Anstrengungen ist unternommen worden in dem Versuch,
zumindest einen Teil der hochschmelzenden Fettkomponente durch andere
Bestandteile zu ersetzen, die in der Lage sind, dem Nahrungsmittelprodukt
die gleichen sensorischen Vorteile ohne die ungewünschten
Nebenwirkungen der gesättigten
Fettsäuren
und trans-Fettsäuren
zu verleihen. US-Patent Nr. 5,354,573 lehrt die Verwendung von Fett-löslichen
Polymeren als texturgebenden Mitteln in Nahrungsmitteln. Beispiele
für die
Polymere sind natürliche
Polymere wie beispielsweise Cutin, Polymere, die auf Hydroxysäuren basieren,
Polymere, die durch die Kondensierung von polyhydrischen Alkoholen
und polybasischen Säuren
hergestellt werden, Polymere, die von Polyvinylalkoholen abgeleitet
sind, Fettsäureester
von Acrylaten und Polyethylenglykolfettsäurederivate.
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Die
EPA-Patentveröffentlichung
Nr. 4 070 658 A1 versucht, den Prozentsatz der hochschmelzenden Fettkomponente
von essbaren Brotaufstrichen auf ein Minimum, das weniger als 10
Gew.-% des vollständig hydrierten
Fettes darstellt, mit einem niedri gen Gehalt an trans-ungesättigter
Fettsäure
zu verringern. Das verbleibende Fett stammt aus flüssigem Öl und ist
größtenteils
ungesättigt.
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Viele
Anstrengungen sind unternommen worden, um Triglyceride durch vollständig oder
nur teilweise absorbierbare synthetische Fette zu ersetzen. US-Patent
Nr. 3,600,186 offenbart synthetische Zuckerfettsäureester und Zuckeralkoholfettsäureester,
die mindestens vier Fettsäureestergruppen
aufweisen. Von diesen Verbindungen wird gesagt, dass sie die physikalischen
Eigenschaften von gewöhnlichem
Triglyceridfett aufweisen, aber nicht in dem gleichen Ausmaß wie das
natürliche
Fett verdaut und absorbiert werden, wenn sie gegessen werden. Die
EPA-Patentveröffentlichung
Nr. 0 375 027 B1 offenbart eine essbare Zusammensetzung, die Mischungen
von festem und flüssigem,
nicht-verdaubarem fetthaltigem Material umfasst, das verwendet werden
kann, um Triglyceridfette in Nahrungsmitteln zu ersetzen. Das nicht-verdaubare
fetthaltige Material ist ein Polyolfettsäurepolyester, wie beispielsweise
Zuckerfettsäurepolyester,
Zuckeralkoholfettsäurepolyester,
Polyglycerinfettsäurepolyester
und deren Mischungen. Dieses Material, das eine Partikelgröße von 10 μm oder weniger
und einen Schmelzpunkt von mehr als 37°C aufweist, wird mit einem flüssigen,
nicht verdaubarem fetthaltigem Material vermischt, das einen Schmelzpunkt
unter 37°C
aufweist, um ein Produkt zu ergeben, das die Probleme des Anal-Ausflusses
("anal-leakage") überwindet,
die mit Zuckerfettsäureestern
oder Zuckeralkoholfettsäureestern
mit niedrigem Schmelzpunkt, wie den im US-Patent Nr. 3,600,186 beschriebenen,
beobachtet werden.
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Ein
anderer Ansatz zum Erhalten eines gesünderen Fettsäureprofils
der Fettmischung, die in Fett-enthaltenden Produkten verwendet werden
soll, ist die Veränderung
der Zusammensetzung der hochschmelzenden Fettkomponente, um die
Gehalte von Fettsäuren
wie beispielsweise Laurinsäure
und Myristinsäure
auf ein Minimum zu verringern. Fettsäuren dieses Typs sind für Potential
bekannt, Cholesteringehalte im Blut zu erhöhen. Üblicherweise wird die hochschmelzende
Fettkomponente durch Co-Interveresterung
eines vollhydrierten Pflanzenöls
mit flüssigen,
ungesättigten
Pflanzenölen
gebildet. Dieses Verfahren wird in dem Journal of the American Oil
Chemists' Society
(AOCS) 72, (1995), auf den Seiten 379-382 diskutiert.
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Andere
haben versucht, den Fettgehalt von Margarinen oder Brotaufstrichen
durch die Verwendung von Stabilisatoren wie beispielsweise Gelatine,
Pektin, Oligofruktose und verschiedenen Gelen, wie beispielsweise
Xanthangummi, Guargummi, Alginat, Carrageenan und Cellulosederivaten,
zu verringern. Andere Fettaustauscher wurden ebenfalls in einem
Versuch verwendet, das Mundgefühl
des Endproduktes nachzuahmen, während
sein Gesamtgehalt an gesättigtem
und trans-ungesättigtem
Fett verringert wird.
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Das
US-Patent 5,502,045 offenbart die Verwendung von Sitostanolfettsäureestern
zum Verringern der Absorption von Cholesterin. Beispiel 5 des Patentes
beschreibt eine Margarine, die 80% eines Fettes enthält, das
aus 60% Rapsöl,
35% teilweise gehärtetem
Sojaöl
und 5% Kokosnussöl
zusammengesetzt ist. β-Sitostanolfettsäureester
in einer Menge von 10 Gew.-% und 20 Gew.-% des Fettes wurden als
ein Lösungsmittel
zu der Fettmischung zugegeben, um sowohl den flüssigen Teil der Fettmischung
als auch die hochschmelzende Fettkomponente zu verdünnen. All
diese Ansätze
haben verschiedene Nachteile, die sie zu weniger als einer vollständigen Lösung des
Problems des Entfernens schädlicher
Fette aus Nahrungsmittelprodukten bei gleichzeitigem Erhalt der
sensorischen Qualitäten
machen, die durch diese Fette verliehen werden, wenn sie in den Produkten
vorhanden sind.
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Die
WO 97/42830 offenbart die Verwendung von Sterolen und Sterolestern
zum Bereitstellen von Festigkeit und Textur in flüssigen Ölen.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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Die
kennzeichnenden Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden
in den beiliegenden Ansprüchen
dargestellt.
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Diese
Erfindung beruht auf der überraschenden
Erkenntnis, dass Stanol- und Sterolfettsäureester oder ihre Mischungen,
die hier als texturgebende Mittel definiert werden, kristalline
Netzwerke mit ähnlichen Eigenschaften
als die der herkömmlichen
Triglyceride aus hochschmelzenden Fettkomponenten bilden. Diese Erkenntnis
macht es möglich,
diese texturgebenden Mittel als vollständigen oder teilweisen Ersatz
für die
herkömmliche
hochschmelzende Fettkomponente in Fettmischungen zu verwenden, die
in Fett-enthaltenden Produkten verwendet werden, bei denen das kristallisierende
Fett der hochschmelzenden Fettkomponente von größter Bedeutung für die sensorische
Gesamtqualität
ist.
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Daher
betrifft die Erfindung ein essbares Nahrungsmittel, das eine Fettmischung
enthält,
die einen verringerten Gehalt einer herkömmlichen hochschmelzenden Fettkomponente
einschließt,
die reich ist an absorbierbarem gesättigten oder einem trans-ungesättigten
Fett, wobei die erfindungsgemäße hochschmelzende Fettkomponente,
die hier als eine texturgebende Zusammensetzung definiert ist, entweder
vollständig
aus einem Phytosterolester oder -estermischung, die hier als ein
texturgebendes Mittel definiert ist, oder aus einer Mischung des
texturgebenden Mittels und einer herkömmlichen hochschmelzenden Fettkomponente
zusammengesetzt ist. Die erhaltene Texturgebende Zusammensetzung
zeigt ähnliche
physikalische Eigenschaften wie herkömmliche hochschmelzende Fettkomponenten
und baut in dem Nahrungsmittelendprodukt ein kristallines Netzwerk
mit ähnlichen
Eigenschaften auf wie die herkömmliche
hochschmelzende Fettkomponente. Die Fettmischung umfasst eine flüssige Ölkomponente
und die texturgebende Zusammensetzung. Die texturgebende Zusammensetzung
wird hier als eine Zusammensetzung definiert, die ungefähr die gleichen
physikalischen Eigenschaften wie herkömmliche hochschmelzende Fettkomponente
zeigt. Die texturgebende Zusammensetzung umfasst ein texturgebendes
Mittel und eine hochschmelzende Fettkomponente. Die texturgebende
Zusammensetzung umfasst mindestens 60 Gew.-%, bevorzugter mindestens
70% des texturgebenden Mittels. In Nahrungsmittelprodukten mit verringertem
Fettgehalt beträgt
der Gehalt mindestens 60 Gew.-% und bevorzugter mindestens 70% des
texturgebenden Mittels in der texturgebenden Zusammensetzung. Wünschenswerterweise
umfasst die texturgebende Zusammensetzung nur einen geringen Gehalt
an hochschmelzender Fettkomponente. Das texturgebende Agens wird
oft verwendet, um mindestens eine äquivalente Menge der hochschmelzenden
Fettkomponente in der Fettmischung zu ersetzen. In Fettmischungen,
welche die erfindungsgemäße hochschmelzende
Fettkomponente umfassen, enthält
die in essbaren Nahrungsmitteln zu verwendende Fettmischung bevorzugt
mindestens 15 Gew.-%, bevorzugter mindestens 25 Gew.-% des texturgebenden
Agens. In Fettmischungen, die keine hochschmelzende Fettkomponente
umfassen, enthält
die in essbaren Nahrungsmitteln zu verwendende Fettmischung mindestens
25 Gew.-% des texturgebenden Agens.
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Die
Phytosterolester werden hier als texturgebende Agenzien definiert
und umfassen ungesättigte
und gesättigte
Fettsäureester
von Sterolen oder Stanolen ebenso wie deren Mischungen. Der Begriff
Phytosterol soll gesättigte
und ungesättigte
Sterolalkohole und ihre Mischungen meinen, die aus Pflanzen stammen
(Pflanzensterole), ebenso wie synthetisch hergestellte Sterolalkohole
und deren Mischungen, die Eigenschaften aufweisen, welche die von
natürlich
vorkommenden Alkoholen nachbil den. Diese Sterolalkohole sind durch
einen gemeinsamen polycyclischen Steroidkern gekennzeichnet, der
ein Ringsystem mit 17 Kohlenstoffatmen, eine Seitenkette und eine
Hydroxygruppe umfasst. Der Kern ist entweder gesättigt, dann wird der Ster-olalkohol
als ein Stanol bezeichnet, oder ungesättigt, dann wird der Alkohol
als ein Sterol bezeichnet. Für
Zwecke der vorliegenden Erfindung wird Sterol als ein Sterol oder
Mischungen von Sterolen meinend verstanden, und Stanol wird als
ein Stanol oder Mischungen von Stanolen meinend verstanden.
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Das
texturgebende Agens wird zu dem essbaren Nahrungsmittel als ein
Ersatz für
mindestens einen Teil der schädliches
Cholesterin hervorrufenden fetthaltigen Substituenten (feste Fette)
gegeben. Die schädlichen,
absorbierbaren fetthaltigen Substituenten, die durch das texturgebende
Agens ersetzt werden, werden primär von Triglyceriden gebildet.
Insbesondere werden zwischen 60% und 100%, jedoch bevorzugt mindestens
70% der schädlichen
fetthaltigen Substituenten durch das texturgebende Agens ersetzt.
Das bedeutet, dass das Verhältnis
zwischen dem texturgebenden Agens und der texturgebenden Zusammensetzung
mindestens 0,6 beträgt,
noch wünschenswerter
mindestens 0,7. Noch wünschenswerter
ist, dass keine herkömmliche
hochschmelzende Fettkomponente in der Fettmischung vorliegt. Das
texturgebende Agens ist am bevorzugtesten aus einem oder mehreren
Stanolfettsäureestern
zusammengesetzt, jedoch kann es variierende Mengen eines oder mehrerer
Sterolfettsäureester,
bis zu ungefähr
30% sind bevorzugt, enthalten, wenn die Fettsäuren, die für die Herstellung der Ester
verwendet werden, aus flüssigen
Pflanzenölen,
wie beispielsweise Rapsöl,
Sonnenblumenöl,
Sojaöl,
Maiskeimöl
oder Mischungen von Pflanzenölen
stammen. Sogar bis nahe an 100% Sterolfettsäureester können nach geeignetem Optimieren
der Fettsäurezusammensetzung
verwendet werden, um gewünschte
Schmelzeigenschaften zu erhalten.
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Campestanol
wird als der Peak bezeichnet, der durch Routine-Gasflüssigkeitschromatographie
erhalten wird, der Campestanol und sein Epimer 24-Methylcholestanol
enthält,
das aus der Sättigung
von Brassicasterol oder 22,23-Dihydrobrassicasterol hervorgeht.
Bevorzugt ist der Stanolfettsäureester
ein Sitostanolfettsäureester
oder eine Mischung aus dem Sitostanolfettsäureester und einem Campestanolfettsäureester. Alternativ
können
bestimmte Sterolfettsäureester
und ihre Mischungen verwendet werden, vorausgesetzt ihre Schmelzpunkte
und andere physikalische Eigenschaften gleichen denen der festen
Fette. Die Stanol- oder Sterolfettsäureester können durch die Esterifizierung
eines freien Stanols oder eines freien Sterols oder einer Mischung
dieser mit einer gesättigten
oder ungesättigten
Fettsäure
hergestellt werden. Für
Zwecke dieser Erfindung wird Fettsäure als eine einzelne Fettsäure oder
eine Mischung von zwei oder mehr Fettsäuren meinend verstanden. Auf
die gleiche Weise wird ein Fettsäureester
eines Sterols oder Stanols als einen einzelnen Fettsäureester
oder eine Mischung von Fettsäureestern
meinend verstanden. Die Fettsäure
hat üblicherweise zwischen
4 und 24, aber bevorzugt zwischen 16 und 20 Kohlenstoffgruppen in
der Fettsäurekette.
Das texturgebende Agens hat bevorzugt bei Raumtemperatur eine kristalline
Struktur oder Matrix und verhält
sich überraschenderweise
wie ein herkömmliches
kristallisierendes Fett in Nahrungsmittelherstellungsverfahren,
wie beispielsweise der Herstellung von Margarine, Brotaufstrichen
und streichbaren Käsen.
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Zur
Verwendung als ein texturgebendes Agens in Nahrungsmittelprodukten
sollte das texturgebende Agens zwischen 20°C und 30 C hohe Gehalte an Festfettbestandteilen,
gemessen durch herkömmliche NMR-Techniken,
zeigen und eine steile Schmelzkurve aufweisen, um bevorzugt bei
einer Temperatur zwischen ungefähr
37°C und
ungefähr
40°C beinahe
vollständig
geschmolzen sein, wie durch dynamische Differenzkaloriemetrie ("differential scanning
calorimetry") nach
einem direkten Kristallisati onsverfahren gemessen wurde. Weiterhin
sollte das texturgebende Agens in seinen niedriger schmelzenden
polymorphen Formen während
der gesamten Lagerzeit des Produktes stabil sein. Es sollte beachtet
werden, dass die Sterolfettsäuren
und Stanolfettsäuren
ein polymorphes Verhalten ähnlich
dem von herkömmlichen
kristallisierenden Fetten aufweisen. Folglich werden die gleichen
Grundverfahren zum Handhaben und Herstellen Fett-enthaltender Produkte auf Grundlage
ihrer Ester verwendet, wie sie für
herkömmliche
Fette verwendet werden. Schmelzpunkte von einzelnen Sitosterol-
und Sitostanol (Stigmastanol)-fettsäureestern in ihrer stabilsten
polymorphen Form sind von Kuksis und Beveridge (J. Org. Chem: 25,
(1960) 1209-1219) veröffentlicht
worden. Die Sterolester, Stanolester oder deren Mischungen, die
stabile, niedrig schmelzende polymorphe Formen in dem direkten Kristallisationsverfahren
bilden, das herkömmlicherweise
in der Herstellung von Fett-enthaltenden Nahrungsmittel verwendet
wird, sind in der vorliegenden Erfindung nützlich. Höher schmelzende polymorphe
Formen, die in diesem Artikel beschrieben werden, würden im
Mund einen schlechten Schmelz und eine harte und brüchige Struktur
des Endproduktes verursachen, die das Produkt nicht schmackhaft
machen würden.
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Gemäß der Erfindung
wurde überraschenderweise
gefunden, dass Ester von Stanol- und/oder Sterolfettsäuren die
hochschmelzende Fettkomponente einer Fettmischung, die in der Herstellung
von Nahrungsmitteln wie Margarinen, Brotaufstrichen und streichbaren
Käsen verwendet
werden soll, sogar vollständig
ersetzt werden kann, wobei ein kristallines Netzwerk mit gleichen
physikalischen und Schmelzeigenschaften im Mund erzeugt wird. Es
ist für
den Fachmann offensichtlich, dass die in der vorliegenden Beschreibung
offenbarte texturgebende Zusammensetzung in jedem Nahrungsmittel
verwendet werden kann, indem eine Fettmischung, die kristallisierende
Fette enthält,
benötigt
wird, um gewünschte
sensorische und. physikalische Eigenschaften im Endprodukt zu erhalten.
Die Triglyceridkompo nente von herkömmlicher hochschmelzender Fettkomponente
ist im Wesentlichen aus gesättigten
und trans-ungesättigten
Fettsäuren
zusammengesetzt. Da diese Fettsäuren
eine lineare Struktur aufweisen, werden sie während der Kristallisierung
leicht in das kristalline Gitter gepackt. Die in dieser Beschreibung
in Erwägung
gezogenen Stanol- und/oder Sterolester umfassen auf der anderen
Seite weitgehend ungesättigte
Fettsäuren,
die gebogen oder gefaltet werden, und von denen deshalb nicht angenommen
wird, dass sie ein kristallines Netzwerk mit vergleichbaren Schmelzeigenschaften
wie herkömmlicherweise
verwendete hochschmelzende Triglycerid-Fettkomponenten bilden. Weiterhin
bilden herkömmliche
hochschmelzende Triglycerid-Fettkomponenten stabile β'-Kristalle. β'-Kristalle sind kleine
nadelförmige
Kristalle, die zusammenwachsen („sintring"), um das kristalline Netzwerk zu bilden.
Eine wichtige Eigenschaft dieses kristallinen Netzwerks ist die
sehr große
kristalline Gesamtoberfläche,
die es den flüssigen Öl- und Wassertröpfchen ermöglicht,
zurückgehalten
zu werden. Die Tatsache, dass die erfindungsgemäßen Stanol- und/oder Sterolester
ein Kristallnetzwerk mit ähnlichen
Eigenschaften wie der Triglyceride von herkömmlichen hochschmelzenden Fettkomponenten
bilden, war daher eine völlige Überraschung.
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Für die Zwecke
dieser Erfindung wird texturgebende Zusammensetzung als den nicht-flüssigen Teil der
Fettmischung meinend verstanden, der kristallisiert, um ein Kristallnetzwerk
zu bilden, und dem Endprodukt die gewünschten strukturellen und sensorischen
Eigenschaften verleiht. In dieser Beschreibung ist die texturgebende
Zusammensetzung entweder vollständig
aus einem texturgebenden Agens, das hier als ein Phytosterolester
oder Estermischungen definiert ist, oder aus einer Mischung von
dem texturgebenden Agens und herkömmlicher hochschmelzender Fettkomponente
zusammengesetzt. Die Zusammensetzung und die physikalischen Eigenschaften
der texturgebenden Zusammensetzung sind maßgeschneidert, um ähnliche physikali sche
Eigenschaften hervorzubringen, wie vorher genutzte hochschmelzende
Fettkomponenten, die vollständig
auf Triglyceriden beruhen. Die Phytosterolester können zum
Beispiel durch das Verfahren hergestellt werden, das später in Beispiel
1 dieser Beschreibung beschrieben ist. Herkömmliche Fette der hochschmelzenden
Fettkomponente können
als Teil der texturgebenden Zusammensetzung verwendet werden, und
die Fachleute sind mit verschiedenen Zusammensetzung verwendbarer
hochschmelzender Fettkomponenten vertraut. Es ist daher für den Fachmann
offensichtlich, wie texturgebende Zusammensetzungen durch Ausführen der
Lehren dieser Erfindung hergestellt werden können.
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Zusätzlich zum
Ersetzen eines Teiles oder der gesamten hochschmelzenden Fettkomponente
der Fettmischung beinhaltet die Erfindung weiterhin ein Verfahren
zum Verbessern der Fettsäurezusammensetzung
der Fettmischung, die in dem Nahrungsmittelendprodukt verwendet
werden soll. Normalerweise stammen die Fettsäuren, die benötigt werden,
um die gewünschten
physikalischen Eigenschaften des texturgebenden Agens zu erhalten,
aus flüssigen
Pflanzenölen,
die reich an ungesättigten
Fettsäuren
sind. Wenn der herkömmlich
verwendete nachteilige Substituent durch das erfindungsgemäße texturgebende
Agens ersetzt wird, werden nachteilige Fettsäuren, wie beispielsweise gesättigte und
trans-ungesättigte
Fettsäuren
teilweise oder vollständig
durch hauptsächlich
nährwertbedingt
erwünschte
cis-ungesättigte
Fettsäuren
ersetzt.
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Die
Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Erhalten der Textur
eines Nahrungsmittelproduktes, das eine Fettmischung enthält, während die
Menge des absorbierbaren Fettes in dem Produkt reduziert wird. Ein
Großteil
der absorbierbaren, nachteiligen, gesättigten und trans-ungesättigten
Fettsäuren
sind in der sogenannten hochschmelzenden Fettkomponente enthalten,
die üblicherweise
einem Nahrungsmittelprodukt zugegeben wird, um deren Textur und
andere sensorische Eigenschaf ten zu verbessern. Das Verfahren umfasst
das Austauschen mindestens eines Teils der hochschmelzenden Fettkomponente
durch eine texturgebenden Agens, das aus Fettsäureestern von Sterolen, Fettsäureestern
von Stanolen oder deren Mischungen besteht. Die hochschmelzende
Fettkomponente, die reich an gesättigten
und trans-ungesättigten
Fettsäuren ist
und einen hohen Gehalt an Triglyceriden enthält, wird als Ganzes oder teilweise
durch das texturgebende Agens ersetzt. Das Verhältnis zwischen texturgebendem
Agens und texturgebender Zusammensetzung beträgt mindestens 0,6, bevorzugt
mindestens 0,7. Am meisten erwünscht
liegt in der Fettmischung keine hochschmelzende Fettkomponente vor.
Das texturgebende Agens umfasst bevorzugt einen Stanolfettsäureester, der
wahlweise verschiedene Mengen eines Sterolfettsäureesters enthält, bevorzugt
bis zu 30%. Zusätzlich kann
das texturgebende Agens sogar bis zu 100% eines Sterolfettsäureesters
nach geeigneter Optimierung der Fettsäurezusammensetzung umfassen.
Die in dem Verfahren verwendeten Stanol- und/oder Sterolfettsäureester
können
durch die Veresterung eines Stanols und/oder Sterols und einer Fettsäure in Gegenwart
eines Katalysators in Lebensmittelqualität hergestellt werden. Das Verfahren
beinhaltet üblicherweise
Interveresterung des Stanols und eines Fettsäureesters oder einer Fettsäureestermischung.
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Die
Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Nahrungsmittelproduktes,
das einen verringerten Gehalt an absorbierbarem Fett enthält, wobei
das Verfahren das Verwenden einer texturgebenden Zusammensetzung
in dem Nahrungsmittelprodukt umfasst, wobei ein Teil oder die gesamte
ernährungsbedingt
unerwünschte
herkömmliche
hochschmelzende Fettkomponente in der Zusammensetzung durch ein
texturgebendes Agens ersetzt wird, das aus Fettsäureestern von Sterolen, Fettsäureestern
von Stanolen oder deren Mischungen besteht. Wünschenswerte texturgebende
Agenzien, die in der Erfindung nützlich sind,
umfassen Holz- und Pflanzenölstanolester,
die mit flüssigen
Pflanzenölen,
wie beispielsweise Rapsöl
vermischt sind. In einer Ausführungsform
umfasst die Fettmischung zwischen ungefähr 29% und ungefähr 35% Holzstanolester,
zwischen ungefähr
54% und ungefähr
75% Rapsöl
und zwischen ungefähr
3% und ungefähr 17%
hochschmelzende Fettkomponente, die reich an gesättigten und/oder trans-ungesättigten
Fettsäuren
ist. Bevorzugt führen
die Textur- und Schmelzeigenschaften der texturgebenden Zusammensetzung,
die mindestens 60 Gew.-% des texturgebenden Agens umfasst, zu einem
Produkt, das sensorische Eigenschaften aufweist, die Produkten ähnlich sind,
die auf Fettmischungen mit herkömmlicher
hochschmelzender Fettkomponente beruhen, jedoch mit deutlich verbesserter
Fettsäurezusammensetzung
vom Standpunkt des Nährwerts.
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Die
Erfindung betrifft auch eine texturgebende Zusammensetzung, die
in essbaren Nahrungsmitteln verwendbar ist, wobei die Zusammensetzung
ein texturgebendes Agens und etwas hochschmelzende Fettkomponente
umfasst, die in eine Fettmischung eingearbeitet sind, die ferner
ein flüssiges
Pflanzenöl
enthält, das
bevorzugt reich an ungesättigten
Fettsäuren
ist. Die texturgebende Zusammensetzung umfasst mindestens 60 Gew.-%
des texturgebenden Agens. Die texturgebende Zusammensetzung kann
eine geringfügige Menge
einer hochschmelzenden Fettkomponente enthalten, die reich an gesättigten
und/oder trans-ungesättigten
Fetten ist. Das texturgebende Agens ist ein Sterolfettsäureester
oder ein Stanolfettsäureester
oder eine Mischung der beiden. Der Ester wird bevorzugt durch Veresterung
eines Stanols und/oder eines Sterols hergestellt, der aus Holz-
oder Pflanzenöl
stammt, kann jedoch auch aus Sterol- und Stanolmischungen hergestellt
werden, die aus anderen Quellen stammen. Zusätzlich kann die Sterol- oder
Stanolmischung durch Vermischen von Sterolen und Stanolen erhalten
werden, die aus verschiedenen Quellen stammen. Ein flüssiges Pflanzenöl wie beispielsweise
Rapsöl
(LEAR), das einen sehr niedrigen Gehalt an gesättigten Fettsäuren aufweist,
ist eine bevorzugte Quelle von Fettsäuren, die für die Veresterung und auch
für das
Vermischen mit dem Stanolester oder dem Sterolester verwendbar sind.
Andere gesättigte
oder ungesättigte
Fettsäuren,
die verwendet werden können,
können
aus essbaren Pflanzenölen
oder Pflanzenfetten stammen, bevorzugt flüssigen Pflanzenölen, wie
beispielsweise Sonnenblumenöl,
Sojaöl,
Maiskeimöl
und deren Mischungen. Es ist für den
Fachmann offensichtlich, dass jedes flüssige essbar Öl oder Mischungen
von zwei oder mehr dieser als eine Quelle von Fettsäuren für die Veresterung
verwendet werden können.
Die am meisten gewünschte
texturgebende Zusammensetzung hat ein Schmelzprofil, bei dem das
meiste des kristallisierten Materials in dem Temperaturbereich von
zwischen ungefähr
37°C und
ungefähr
40°C vollständig geschmolzen
vorliegt, wie durch dynamische Differenzkaloriemetrie nach einem
gesteuerten Kristallisationsverfahren gemessen wurde. In einigen
Anwendungen könnte
ein texturgebendes Agens gewünscht
sein, das bei höheren
Temperaturen schmilzt. In diesen Fällen können essbare harte Fette, wie
beispielsweise Kokosnussöl,
Palmöl,
teilweise hydrierte Pflanzenöle
oder Milchfett als eine Quelle von Fettsäuren für die Veresterung verwendet
werden.
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Die
Erfindung betrifft ferner das Verfahren zum Erhöhen der Nähr- und/oder Gesundheitswerte
einer Fettmischung, die eine texturgebende Zusammensetzung und eine
flüssige Ölkomponente
umfasst, bei gleichzeitigem Verringern der Menge an absorbierbarem
Fett in der Fettmischung. Das Verfahren umfasst die Verwendung von
mindestens 60 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-% eines texturgebenden
Agens in der texturgebenden Zusammensetzung, um zumindest eine gleichwertige
Menge an hochschmelzender Fettkomponente der Fettmischung zu ersetzen.
Das texturgebende Agens ist primär
aus mindestens einem Stanolfettsäureester
zusammengesetzt, der wahlweise verschiedene Mengen mindestens eines
Sterolfettsäureesters enthält, bevorzugt
bis zu 30% des Sterolfettsäureesters,
aber am bevorzugtesten nicht mehr als ungefähr 10% des Sterolfettsäureesters. Das
texturgebende Agens kann bis zu 100% Sterolfettsäureester nach geeignetem Optimieren
in der Fettsäurezusammensetzung
unter Einbeziehen der Verwendung von erhöhten Mengen gesättigter
Fettsäuren
enthalten. Der Ester oder die Mischung von Estern kann durch die
Veresterung des entsprechenden Stanols und/oder Sterols mit einer
Fettsäure
oder Fettsäuremischung
erzeugt werden, die bevorzugt eine durchschnittliche Kohlenstoffkette
zwischen ungefähr
C-16 und C-20 aufweist. Das texturgebende Agens hat bei Raumtemperatur
eine kristalline Struktur und einen Schmelzpunkt bevorzugt zwischen
ungefähr 37°C und ungefähr 40°C. Der Schmelzpunkt
wird durch dynamische Differenzkaloriemetrie nach gerichteter Kristallisierung
des texturgebenden Agens in Übereinstimmung
mit etablierten Verfahren, die im Fachgebiet bekannt sind, gemessen.
-
Es
ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der
früheren
Ansätze
zu überwinden, während ein
Teil der hochschmelzenden Fettkomponente durch ein texturgebendes
Agens ersetzt wird, das die sensorischen Eigenschaften der hochschmelzenden
Fettkomponente nachahmt.
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Ein
anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Menge gesättigter
Fette und trans-ungesättigter Fettsäuren in
essbaren Nahrungsmitteln zu verringern, ohne die Textur und andere
wünschenswerte
Eigenschaften des Nahrungsmittels zu opfern.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Ersetzen von hochschmelzender
Fettkomponente, die nachteilige gesättigte und trans-ungesättigte Fettsäuren enthält, in Nahrungsmitteln
und Nahrungsmittelzusatzstoffen durch eine gesündere, auf Phytosterolfettsäureestern
beruhende Substanz, die maßgeschneidert
werden kann, um die Textur und andere sensorischen Eigenschaften
der hochschmelzenden Fettkomponente, die sie ersetzt, nachzuahmen.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Nahrungsmittelprodukt,
in dem etwas oder die gesamte hochschmelzende Fettkomponente durch
ein texturgebendes Agens ersetzt ist, das Phytosterolfettsäureester
in einer Fettmischung umfasst, die ungesättigte Fettsäuren, die
aus flüssigen
Pflanzenölen stammen,
als das einzige absorbierbare Fett enthält.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, gesättigte und
trans-ungesättigte
Fettsäuren in
essbaren Nahrungsmitteln durch einen gesünderen Ersatz zu ersetzen,
der die zusätzliche
Wirkung des Blockierens der Absorption von Cholesterin aus dem Verdauungstrakt
und das Verringern der Menge an absorbierbaren Fett aufweist.
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Diese
und andere Gegenstände
der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der Beschreibung der Erfindung
ersichtlich werden, und die Zeichnung in 1 zeigt
ein Schmelzprofil von zwei Zusammensetzungen, die in der vorliegenden
Erfindung verwendbar sind.
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Ausführliche
Diskussion der Erfindung
-
Diese
Erfindung beschreibt die Verwendung eines Stanol- oder Sterolfettsäureesters oder einer Mischung
dieser Ester als ein texturgebendes Agens in Nahrungsmitteln. Stanolfettsäureester
haben, wenn sie der Nahrung zugegeben werden, in früheren Studien
gezeigt, dass sie die Cholesteringehalte, insbesondere LDL-Cholesterin,
im Blutplasma im Menschen wirksam verringern (siehe US-Patent Nr.
5,502,045). Diese vorteilhafte Wirkung wird durch eine tägliche Aufnahme
von zwischen ungefähr
2 und 2,5 g Stanolfettsäureestern, berechnet
als freies Stanol, erhalten.
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Zusätzlich zu
der vorteilhaften, den Cholesteringehalt reduzierenden Wirkung von
Stanolfettsäureestern
wurde nun überraschend
entdeckt, dass diese Ester ein Kristallnetzwerk in dem Endprodukt
bilden, das der Kristallinität ähnlich ist,
die mit früher
verwendeten Triglyceriden in hochschmelzender Fettkomponente erhalten
wird. Somit können
Stanol- und/oder Sterolfettsäureester
teilweise oder vollständig
den harten Anteil in Fettmischungen ersetzen, die in Nahrungsmitteln,
wie beispielsweise Margarinen, Brotaufstrichen, Mayonnaise, Kochölen, Backfetten
und streichbaren Käsen
verwendet werden sollen.
-
Die
Vorteile des Verwendens von Stanol- oder Sterolfettsäureestern
für diesen
Zweck ist, dass ihre physikalischen Eigenschaften durch Verändern der
Fettsäurezusammensetzung
maßgeschneidert
werden können.
Dies wird durch Auswählen
einer Fettsäure
erreicht, die das benötigte
Schmelzpunktprofil dem Phytosterolester beisteuert. Die Kohlenstoffkettenlänge der
Fettsäure
beeinflusst den Schmelzpunkt des Esters, d.h. die Schmelzpunkte
verringern sich mit steigendem Molekulargewicht der Fettsäure, bis
ein Minimum in dem C14-C16-Bereich erreicht wird, wonach der Schmelzpunkt
ansteigt. Ein weiterhin mitwirkender Faktor ist der Grad der Sättigung
oder Nichtsättigung
der Fettsäure,
wobei ein höherer
Grad an Sättigung
von einem höheren
Schmelzpunkt begleitet wird.
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Die
physikalischen Eigenschaften können
die gleiche Weise durch Variieren des Verhältnisses des Stanols und des
Sterols in dem Fettsäureester
kontrolliert werden. Auch hier, wie bei der Fettsäure, zeigt
das gesättigte
Stanol ein höherschmelzendes
Profil als das entsprechende Sterol. Da es ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist, gesättigte
Fette durch ungesättigte
Fette zu ersetzen, beruhen die bevorzugten Ester auf der Verwendung
von ungesättigten,
bevorzugt hochgradig oder polyungesättigten Fettsäuren in
den Estern. Jedoch soll darauf hingewiesen werden, dass der Sterol-
oder Stanolanteil der Fettsäureester
nicht verdaubar oder in den Körper
absorbierbar ist, und daher die Auswahl zwischen einem Stanol oder
einem Sterol auf Grundlage des Sättigungsgrades
kein wesentlicher Faktor ist. Jedoch spielt der Unterschied zwischen
einem Sterol und einem Stanol im Schmelzprofil eine wesentliche
Rolle bei der Auswahl des geeigneten texturgebenden Agens, das in
der Produktion des Fettsäureesters
nützlich
ist. Der bequemste Weg, um dieses Ziel zu erreichen, ist es, Fettsäuren zu
verwenden, die aus flüssigen
Pflanzenölen
stammen. Zum Beispiel ist der Stanolfettsäureester aus Rapsöl mit niedrigem
Erucasäuregehalt
(Varietät
Canola) ein Ester, der physikalische Eigenschaften aufweist, die
denen der zuvor verwendeten Hartfettfraktionen ähnlich ist. Diese Stanolfettsäureestermischung kann
geeigneterweise in der Produktion von Margarinen und Brotaufstrichen
mit einem Fettgehalt im Bereich von 80 bis 35% verwendet werden.
Es ist aus dem physikalischen Verhalten solcher Stanolfettsäureester
offensichtlich, dass Produkte mit noch geringeren Fettgehalten,
die herkömmliche
gelierende oder stabilisierende Systeme umfassen, hergestellt werden
können,
ohne die Textur ernsthaft zu beeinträchtigen.
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US-Patent
Nr. 5,502,045 zeigt deutlich die Wirkung von Stanolfettsäureestern
beim Verringern der Absorption von Cholesterin aus dem Verdauungstrakt.
Diese Verringerung verursacht ein wesentliches Verringern von sowohl
dem Gesamt- als auch besonders den LDL-Cholesteringehalten im Menschen.
Zusätzlich zum
Wirken als ein Texturgeber in einer Fettmischung, wodurch ein Teil
des nachteiligen absorbierbaren Fettes in der Nahrung spezifisch
ersetzt wird, stellt die vorliegende Erfindung ferner ein Mittel
zum Einführen
einer wirksamen Dosis Stanolester in die tägliche Nahrung bereit, was
zu einer Gesamtverringerung der Cholesterinabsorption aus allen
Nahrungsmittelquellen führt.
Weiterhin wird der Stanolanteil der Ester, der ungefähr 60% oder
mehr der Stanolfettsäureester
darstellt, praktisch nicht absorbiert und stellt daher keine Kalorien
bereit.
-
Es
sollte beachtet werden, dass die Phytosterolester enthaltenden Fettmischungen,
die zum Verringern des Cholesteringehaltes benutzt wurden und im
US-Patent Nr. 5,502,045 offenbart sind, produziert wurden, um zu
zeigen, dass fettlösliche
Sitostanolester in Mengen von bis zu 20% der Gesamtfettmischung
zu Fettmischungen gegeben werden können, die in der Herstellung
von Margarinen verwendet werden sollen. Die überraschenden physikalischen
Eigenschaften von Phytosterolestern, die das vollständige oder
teilweise Ersetzen der ernährungstechnisch
ungewünschten
Triglyceride in der hochschmelzenden Fettkomponente ermöglichen,
waren zum Zeitpunkt der Erfindung, die im US-Patent Nr. 5,502,045
nicht offensichtlich. Der Sitostanolester wurde der bestehenden
Fettmischung zugegeben und verdünnte
dadurch sowohl den flüssigen Ölanteil
als auch die hochschmelzende Fettkomponente der Fettmischung. Die überraschenden
physikalischen Eigenschaften der in der vorliegenden Beschreibung
betrachteten Phytosterolfettsäureester,
die ein wesentliches und sogar ein vollständiges Ersetzen der herkömmlich hochschmelzenden
Fettkomponente ermöglichen, waren
ausgehend von dem US-Patent Nr. 5,502,045 nicht offensichtlich.
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Für die Lehren
der vorliegenden Erfindung wird ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen
von Sterol- und Stanolfettsäureestern
im US-Patent Nr. 5,502,045 beschrieben. Dieses Verfahren hat den
Vorteil gegenüber
anderer Zubereitungen, dass diese früheren Verfahren Reagenzien
verwenden, die in der Herstellung von Produkten nicht akzeptiert
werden können,
die für
eine Verwendung als Nährstoffe
in Nahrungsmitteln gedacht sind. Die Verwendung von toxischen Reagenzien,
wie beispielsweise Thionylchlorid oder Anhydridderivaten von Fettsäuren ist
in diesen früheren
Verfahren üblich.
Das bevorzugte Herstellungsverfahren beruht auf dem Inter-Veresterungsverfahren,
das von der Essfett- und -ölindustrie
weit verbreitet verwendet wird. Dieses Verfahren nutzt keine anderen
Substanzen als das freie Stanol, einem Fettsäureester oder einer Fettsäureestermischung
und einem Inter-Veresterungskatalysator wie beispielsweise Natriumethylat.
Eine wichtige Eigenschaft dieses Verfahrens ist, dass der Fettsäureester
im Überschuss
verwendet wird und als ein Lösungsmittel wirkt,
welches das Stanol unter den verwendeten Bedingungen (Vakuum 5-15
mm Hg) löst.
Die Reaktion ergibt eine Mischung von Fettsäureestern und Stanolfettsäureestern.
Die Stanolfettsäureester
können
durch Vakuumdestillation, die den Überschuss der Fettsäureester
entfernt, in beinahe reine Stanolfettsäureester konzentriert werden.
Alternativ kann die Mischung als solche der Fettendmischung zugegeben
werden, gefolgt durch einen desodorierenden Schritt.
-
Stanole
werden in der Natur in kleinen Mengen in solchen Produkten wie Weizen,
Hafer, Getreide und Triticale gefunden. Sie können auch durch Hydrierung
von natürlichen
Sterolmischungen wie beispielsweise auf Pflanzenöl basierenden Sterolmischungen
und käuflich
erhältlichen
Holzsterolen leicht hergestellt werden. Die so erhaltenen Pflanzensterole
können
durch bekannte Hydrierungstechniken wie denen, die auf der Verwendung
eines Pd/C-Katalysators in organischen Lösungsmitteln beruhen, leicht
in Stanole umgewandelt werden. Eine große Vielfalt an Palladiumkatalysatoren
und Lösungsmitteln,
die dem Fachmann bekannt sind, können
verwendet werden, um die Hydrierung durchzuführen. Es ist für den Fachmann
offensichtlich, dass Sterole oder Stanole oder ihre Mischungen anderer
Herkunft verwendet werden können,
um Phytosterol gemäß der vorliegenden
Erfindung zu bilden.
-
Beispiele
geeigneter Phytosterole, die in der Lehre der vorliegenden Erfindung
verwendbar sind, sind Sitosterol, Campesterol, Brassicasterol, 22,23-Dihydrobrassicasterol
und Stigmasterol. Bevorzugt werden diese hydriert, um die entsprechenden
gesättigten
Verbindungen Sitostanol, Campestanol, 24β-Methylcholestanol, etc. zu
bilden.
-
Die
Fettsäuren
und Fettsäureester,
die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, werden aus der Gruppe
ausgewählt
bestehend aus gesättigten,
geradkettigen Fettsäuren,
gesättigten,
verzweigtkettigen Fettsäuren
und ungesättigten
Fettsäuren.
Die Kohlenstoffkettenlänge
der in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Fettsäuren liegt üblicherweise
zwischen 2 und 24. Jedoch wird/werden die in der vorliegenden Erfindung nützliche(n)
Fettsäure
oder Mischungen von Fettsäuren
bevorzugt so gewählt,
dass der Schmelzpunkt, die Textur und andere sensorische Eigenschaften
der Sterolfettsäureester,
der Stanolfettsäureester
oder ihrer Mischungen die entsprechenden Eigenschaften der hochschmelzenden
Fettkomponente, die ersetzt wird, weitestgehend repliziert. In der
vorliegenden Erfindung besonders geeignet sind Fettsäuren, die
eine durchschnittliche Kohlenstoffkettenlänge zwischen 12 und 24, genauer
zwischen 16 und 20 und bevorzugt ungefähr 18 aufweisen.
-
Die
folgenden Beispiele werden dargestellt, um ein vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und ihrer Ausführung zu gewinnen.
-
Beispiel 1
-
Hydrierung
von Sterolmischungen
-
Eine
käuflich
erhältliche
Pflanzensterolmischung, die aus Pflanzenöldestillat stammt (Zusammensetzung:
Campesterol + 22,23-Dihydrobrassicasterol 26,7%, Campestanol 1,7%,
Stigmasterol 18,4%, Sitosterol 49,1% und Sitostanol 2,9%) wurde
in einem Reaktor im Pilotmaßstab
(25 Liter) hydriert. Sechsundzwanzig Gramm eines faserförmigen Pd-Katalysators
(Smop-20; Pd-Gehalt 10 Gew.-%, Smoptech, Turku, Finnland), 26 g
destilliertes Wasser für
die Aktivierung des Katalysators und 11,7 kg Propanol wurden in
den Reaktor gegeben. Der Reaktor wurde mit Stickstoff gespült und die
Aktivierung des Katalysators unter Wasserstoffgas bei einem Druck
von 1 bar und einer Temperatur von 65°C für 30 Minuten ausgeführt. Nach
der Aktivierung wurde die Mischung auf 40°C gekühlt, wonach 1,3 kg der Sterolmischung
zugegeben wurden.
-
Die
Propanol-Pflanzensterolmischung wurde unter Stickstoffatmosphäre auf 65°C erhitzt,
wonach der Stickstoff durch Wasserstoff ersetzt wurde. Danach wurde
ein gründliches
Spülen
mit Wasserstoff durchgeführt.
Die Hydrierungsreaktion wurde bei einem Wasserstoffdruck von 1 bar
durchgeführt.
Die normale Umwandlungszeit beträgt
ungefähr
120 Minuten. Die Umwandlung kann durch Entnehmen von Aliquots, die
durch HPLC analysiert werden, einfach überwacht werden.
-
Der
Wasserstoffdruck wurde verringert und der Reaktor wurde mit Stickstoff
gespült.
Der faserförmiger Katalysator
wurde durch Stickstoffdruck wegfiltriert. Die erhaltene Propanol-Stanol-Mischung wurde über Nacht
bei 10°C
zum Kristallisieren stehen gelassen, wonach die Stanolkristalle
vakuumfiltriert wurden und der Kuchen mit 0,5 kg kaltem Propanol
gewaschen wurde. Die erhaltene Pflanzenöl-Stanol-Mischung wurde bei 60°C in einem
Vakuumschrank getrocknet. Die Ausbeute betrug 75% und die Zusammensetzung
der erhaltenen Stanolmischung war gemäß kapillarer GC-Analyse wie
folgt: Campesterol 0,2%, Campestanol 28,9%, Stigmasterol 0,1%, Sitosterol
0,2%, Sitostanol 70,1%. Es ist anzumerken, dass Brassicasterol und
22,23-Dihydrobrassicasterol in 24β-Methylcholestanol
hydriert werden, einem Epimer des Campestanols, aber da diese bei
herkömmlicher
Kapillargaschromatographieverfahren in dem gleichen Peak erscheinen,
der wegen der Chiralität
nicht getrennt werden kann, es für
gewöhnlich
als Campestanol berechnet wird.
-
Zubereitung
von Stanolfettsäureestern
-
Eine
Stanolfettsäureestermischung
wurde in einem Pilotmaßstab
hergestellt. Sechs Kilogramm des Pflanzenöls Stanols, die durch Verbinden
verschiedener Chargen erhalten wurden, die durch das vorangehend beschriebene
Hydrierungsverfahren erhalten wurden, wurden über Nacht bei 60°C getrocknet
und mit 8,6 kg einer Methylestermischung eines Rapsöls mit niedrigem
Erucasäuregehalt
verestert. Die Zusammensetzung der verwendeten Stanolmischungen
war wie folgt: Campesterol 0,4%, Campestanol (+ 24β-Methylcholestanol) 29,7%,
Stigmasterol 0,1%, Sitosterol 0,4% und Sitostanol 68,0%. Der Stanolgehalt
der Mischung betrug 98,2%. Die Veresterung wurde wie folgt durchgeführt:
Die
Mischung der Pflanzenölstanole
und der Fettsäuremethylester
des Rapsöls
mit niedrigem Erucasäuregehalt
wurde in einem Reaktionsgefäß auf 90
bis 120°C
unter einem Vakuum von 5-15 mm Hg erhitzt. Nach Trocknen für 1 Stunde
wurden 21 g Natriumethylat zugegeben und die Reaktion für ungefähr 2 Stunden
fortgesetzt. Der Katalysator wurde durch die Zugabe von 30 Wasser
(bezogen auf das Gewicht) bei 90°C
zerstört. Nach
Phasentrennung wurde die Wasserphase entfernt, und ein zweites Waschen
durchgeführt.
Nach der Trennung der Wasserphase wurde die ölige Phase bei 95°C unter Rühren mit
200 UpM vakuumgetrocknet. Die Stanolfettsäuremischung wurde für 20 Minuten
bei 30 mm Hg und einer Temperatur von 110°C mit 1,0% Bleicherde (Tonsil
Optimum FF, Südchemie,
Deutschland) unter Rühren
mit 200 UpM leicht gebleicht und desodoriert. Die Bleicherde wurde
abgefiltert und ein geschmacksloser Stanolfettsäureester zur weiteren Verwendung
in verschiedenen Nahrungsmittelherstellungsverfahren durch herkömmliche
Desodorierungstechniken erhalten. Alternativ kann die Stanolfettsäureester-Fettsäureestermischung
zu der Fettendmischung vor dem Desodo rieren der Fettendmischung
zugegeben werden. Noch eine weitere Alternative ist es, den Überstand
an Methylestern vor der Verwendung durch Vakuumdestillation zu entfernen.
-
Die
Umwandlung in dem Veresterungsverfahren ist normalerweise größer als
99%, wie durch ein schnelles HPLC-Verfahren gemessen wird, und die
Ausbeute beträgt
ungefähr
95%.
-
Schmelzkurven
von Stanolfettsäureestern
-
Die
1 zeigt
Schmelzkurven für
zwei Stanolester, die durch Veresterung von Holzstanol und Pflanzenölstanol
gemäß dem hier
beschriebenen Verfahren hergestellt wurden. Die Ester wurden durch
Interveresterung von jedem Stanol mit Rapsöl mit niedrigem Erucasäuregehalt,
die eine Fettsäurezusammensetzung zwischen
C14 und C24 mit ungefähr
90% in dem Bereich von C18
8:1→C18:3 aufweisen,
hergestellt. Die Zusammensetzungen der Stanolester in Gewichtsanteilen
sind wie folgt:
- (1)
Einschließlich
Campesterol und 22,23-Dihydrobrassicasterol
- (2) Einschließlich
Campestanol und seinem Epimer 24-Methylcholestanol, das aus der
Sättigung
mit Brassicasterol und 22,23-Dihydrobrassicasterol stammt.
-
Die
durch dynamische Differenzkaloriemetrie (DSC) erhaltenen Schmelzkurven
werden in 1 gezeigt. Die Schmelzkurve
wird nach Schmelzen der Probe (ungefähr 8 mg) bei 75°C für 10 Minuten
erhalten, wonach die Probe durch Kühlen mit 10°C/Minute auf –50°C kristallisiert
wird, wo die Probe für
5 Minuten gehalten wird. Die Schmelzkurve wird durch Erhitzen mit
10°C/Minuten
auf 70°C
erhalten. Wie in 1 dargestellt, schmelzen beide
Stanolester in dem Bereich von 35°C
sehr schnell, wobei der Hauptpeak des Holzstanolesters (Kurve A)
bei ungefähr
36°C voll
geschmolzen ist, und der Hauptpeak des Pflanzen-basierten Stanolesters
(Kurve B) bei ungefähr
39°C voll
geschmolzen ist. Die sehr steile Schmelzkurve ist für gute Schmelzeigenschaften,
insbesondere das Schmelzen des Endproduktes im Mund, sehr wünschenswert.
-
Beispiel 2
-
Stanolfettsäureester
als texturgebende Agenzien
-
Verschiedene
Fettsäurezusammensetzungen
wurden für
die Veresterung von Holz- oder Pflanzenölstanol verwendet.
- 1) Holzstanolester mit Fettsäuren,
die aus Rapsöl
stammen
- 2) Pflanzenölstanolester
mit Fettsäuren,
die aus Rapsöl
stammen
- 3) Holzstanolester mit Fettsäuren,
die aus Sojaöl
stammen
- 4) Holzstanolester mit Fettsäuren,
die aus einer Rapsöl-Palmöl-Mischung
(85:15) stammen
- 5) Holzstanolester mit Fettsäuren,
die aus einer Rapsöl-Palmöl-Mischung
(70:30) stammen
- 6) Holzstanolester mit Fettsäuren,
die aus Butteröl
stammen
-
Der
Gehalt an festem Fett (Prozent Fett) von jedem Ester, der bei verschiedenen
Temperaturen fest ist, wurde durch herkömmliche NMR-Technik unter Einsatz
eines gewöhnlichen "serial tempering"-Verfahrens bestimmt
und ist in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle
I
-
Holzstanolester
und Pflanzenölstanolester
sind in den Lehren der vorliegenden Erfindung verwendbar, wenn sie
ein geeignetes Schmelzprofil und andere Eigenschaften aufweisen,
die zu der Textur und den anderen sensorischen Eigenschaften der
Fettmischung vorteilhaft beitragen. Daher wurde für Ester,
die durch Veresterung von Stanolen mit Fettsäuren, wie beispielsweise Fettsäuren aus
Sonnenblumenöl,
Maiskeimöl,
Sojaöl,
Butteröl,
Rapsöl
ebenso wie Mischungen von Pflanzenölen und Pflanzenfetten hergestellt
wurden, gefunden, dass sie ein Schmelzprofil ergeben, das es erlaubt,
diese mit Flüssigfettmischungen
als einem Ersatz für die
meisten der oder die gesamten gesättigten oder trans-ungesättigten
Fette in der Fettmischung zu verwenden.
-
Beispiel 3
-
Sterolester
als texturgebende Agenzien
-
Obwohl
die Erfindung besonders vorteilhaft ist, wenn Stanolfettsäureester
mit oder ohne kleinere Mengen Sterolfettsäureestern verwendet werden,
kann sie ebenso gut durch Verwenden von Sterolfettsäureestern ausgeführt werden,
die gemischt wurden, um einen Gehalt an festem Fett bereit zu stellen,
der dem der hochschmelzenden Fettkomponente ähnlich ist, die ersetzt wird.
Die folgenden Mischungen von Sterolestern sind Beispiele, die als
texturgebende Agenzien verwendet werden können.
-
Mischungen
von Sterolestern
-
- 1. Holzsterolester mit Rapsfettsäuren 90%,
Holzsterolester mit Palmölfettsäuren 10%
- 2. Holzsterolester mit Rapsfettsäuren 80%, Holzsterolester mit
Palmölfettsäuren 20%
- 3. Holzsterolester mit Rapsfettsäuren 70%, Holzsterolester mit
Palmölfettsäuren 30%
- 4. Holzsterolester mit Rapsölfettsäuren 80%,
Holzsterolester mit Palmölfettsäuren 10%,
Holzsterolester mit Kokosnussfettsäuren 10%
- 5. Holzsterolester mit Rapsölfettsäuren 90%,
Holzsterolester mit Kokosnussfettsäuren 10%
- 6. Holzsterolester mit Rapsölfettsäuren 80%,
Holzsterolester mit Kokosnussfettsäuren 20%
- 7. Holzsterolester mit Rapsölfettsäuren 70%,
Holzsterolester mit Kokosnussfettsäuren 30%
- 8. Pflanzenölsterolestern
mit Rapsölfettsäuren 85%,
Pflanzenölsterolester
mit Palmölfettsäuren 15%
-
In
den Mischungen 1-7 ist die Sterolzusammensetzung (Gew.-%), wie sie
durch ein Routine-Gasflüssigkeitschromatographieverfahren
erhalten wurde, wie folgt:
| Campesterol | 7,8% |
| Campestanol | 1,2% |
| Stigmasterol | 0,5% |
| Sitosterol | 77,3% |
| Sitostanol | 13,0% |
-
In
Mischung 8 ist die Sterolzusammensetzung:
| Brassicasterol | 2,8% |
| Campestanol | 28,2% |
| Stigmasterol | 16,5% |
| Sitosterol | 49,7% |
| Andere
ungesättigte
Sterole | 2,8% |
-
Der
Gehalt an festem Fett in den Sterolestermischungen bei verschiedenen
Temperaturen wird in Tabelle II gezeigt. Tabelle
II
-
Die
Daten in Tabelle II zeigen deutlich, dass durch Optimieren der Fettsäurezusammensetzung
der Holz- und Pflanzenölsterolfettsäureester
die Schmelzeigenschaften der Mischungen diese als Ersatz für Bestandteile
in der hochschmelzenden Fettkomponente, die an gesättigten
und trans-ungesättigten
Fettsäuren reich
ist, geeignet machen, um den Nahrungsmitteln Textur und andere sensorische
Eigenschaften zu verleihen. Obwohl diese Sterolester kleine Mengen
Stanolester enthalten, ist es offensichtlich, dass Sterolestermischungen,
die vollständig
auf ungesättigten
Sterolen beruhen, nach geeignetem Optimieren der Fettsäurezusammensetzung
ebenfalls wünschenswerte
Schmelzeigenschaften erhalten, die wie für eine Verwendung als texturgebende
Agenzien geeignet machen.
-
Beispiel 4
-
Texturgebende Agenzien
mit einem Fettsäureanteil,
der aus Rapsöl
stammt
-
Die
folgenden Daten zeigen, dass Sterolfettsäureester als ein geringfügiger Bestandteil
einer Mischung mit Stanolfettsäureestern
verwendet werden können.
Die Sterol- oder Stanolester werden mit Fettsäuren hergestellt, die aus Rapsöl mit niedrigem
Erucasäuregehalt
stammen. Die Mischung ist als ein Ersatz für die hochschmelzende Fettkomponente
in Fett-enthaltenden
Margarinen, Käsen,
Brotaufstrichen und dergleichen verwendbar. Die folgenden Phytosterolester
und hochschmelzenden Fettkomponenten wurden hergestellt und getestet,
um ihr Schmelzprofil zu bestimmen:
-
Sterol- und
Fettsäureester
oder ihre Mischungen
-
- 1. Holzstanolester
- 2. Pflanzenölstanolester
- 3. Holzsterolester
- 4. Pflanzenölsterolester
- 5. Pflanzenölsterolester
15%, Pflanzenölstanolester
85%
- 6. Pflanzenölsterolester
25%, Pflanzenölstanolester
75%
- 7. Holzsterolester 15%, Holzstanolester 85%
- 8. Holzsterolester 25%, Holzstanolester 75%
- 9. Teilweise hydriertes Sojaöl
(Tropfpunkt 42°C)
- 10. Teilweise hydrierte Rapsöl/Palmöl-Mischung
(Tropfpunkt 42°C)
- 11. Palmstearin (Tropfpunkt ≈ 49
C)
- 12. Palmensterain/Kokosnussölmischung,
inter-verestert (Tropfpunkt 42 C)
-
Diese
Mischungen wurden unter Verwendung der Technik zum Analysieren des
Gehaltes an festem Fett wie in Beispiel 2 be schrieben untersucht,
wobei die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengefasst werden. Tabelle
III
- *Bestandteile von hochschmelzender Fettkomponente,
die herkömmlich
in der kommerziellen Herstellung von Fettmischungen verwendet wird,
zum Vergleich.
- **nicht bestimmt
-
Die
Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Stanolester und Mischungen
dieser Stanolester mit bis zu 30% Sterolester Werte für den Gehalt
an festem Fett aufweisen, die in demselben Bereich wie die Fettwerte der
hochgesättigten
und/oder trans-Fettsäure-enthaltenden
Bestandteile aufweisen, die zuvor in der hochschmelzenden Fettkomponente
von kommerziellen Fettmischungen verwendet wurden. Die 100% Holz-
und Pflanzenölsterolester
(3 und 4) haben ein zu niedriges Schmelzprofil, um als ein Ersatz
für die
hochschmelzende Fettkomponente verwendet zu werden, ohne dass zumindest
ein Teil der sensorischen Eigenschaften verlorengeht. Jedoch können durch
Optimie ren der Fettsäurezusammensetzung
der Mischungen 3 und 4 Sterolfettsäureester mit wünschenswerten
physikalischen Eigenschaften erhalten werden, wie in Tabelle II
bei Mischung 8 gezeigt ist.
-
Beispiel 5
-
Fettmischungen, die texturgebende
Zusammensetzungen enthalten
-
Verschiedene
Fettmischungen auf Grundlage verschiedener Gewichtsverhältnisse
von Holzstanolester und Rapsöl
mit oder ohne hochschmelzender Fettkomponente wurden zubereitet.
Die verschiedenen Verhältnisse
werden unten gezeigt.
- Fettmischung 1: Holzstanolester 35%,
Rapsöl
(LEAR) 65%
- Fettmischung 2: Holzstanolester 30%, Rapsöl 70%
- Fettmischung 3: Holzstanolester 25%, Rapsöl 75%
- Fettmischung 4: Holzstanolester 35%, Rapsöl 62%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 3%
- Fettmischung 5: Holzstanolester 29%, Rapsöl 66%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 5%
- Fettmischung 6: Holzstanolester 29%, Rapsöl 60%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 11%
- Fettmischung 7: Holzstanolester 29%, Rapsöl 57%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 14%
- Fettmischung 8: Holzstanolester 29%, Rapsöl 54%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 17%
- Fettmischung 9: Holzstanolester 25%, Rapsöl 60%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 15%
- Fettmischung 10: Holzstanolester 20%, Rapsöl 60%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 20%
- Fettmischung 11: Holzstanolester 16%, Rapsöl 60%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 24%
- Fettmischung 12: Holzstanolester 15%, Rapsöl 63%, trans-freie hochschmelzende
Fettkomponente 22%
-
Durch
Verwenden der in Beispiel 2 beschriebenen Technik wurden die Gehalte
an festem Fett jeder Mischung bei Temperaturen zwischen 10°C und 45°C gemessen
und die Ergebnisse in Tabelle IV tabellarisch dargestellt. Tabelle
IV
-
Die
in den Fettmischungen 1 bis 12 erhaltenen Gehalte an festem Fett
zeigen deutlich, dass diese Fettmischungen in der Herstellung von
Fett-enthaltenden Produkten verwendet werden können, bei denen hartes Fett
für die
Endstruktur des Produktes benötigt
wird. Nur die Fettmischung 3 ist für eine Verwendung in herkömmlichen
Margarinen und Brotaufstrichen zu weich. Fettmischungen 1-3 sind
hochgradig wünschenswert,
da die hochschmelzende Fettkomponente vollständig durch Stanolester/Rapsöl ersetzt
wurde, wobei das gesamte absorbierbare Öl von den hochgradig ungesättigten
flüssigen
Rapsöl
statt von den weniger wünschenswerten
gesättigten
Triglyceriden der hochschmelzenden Fettkomponente erhältlich ist.
-
Es
wird ferner in Erwägung
gezogen, dass die vorliegende Erfindung durch Vermischen von zwei
oder mehr Sterolestern durchgeführt
werden kann, um einen Substituenten bereitzustellen, der mit flüssigen Pflanzenölen vermischt
werden kann, die reich an ungesättigten
Fettsäuren
sind, um die meisten oder die gesamten gesättigten oder trans-ungesättigten
Fettsäuren
in der Fettmischung zu ersetzen. Mischungen einer Holzsterolfettsäure, die
ungefähr
85% Sterol als Campesterol oder Sitosterol enthält, wobei der Rest Stanol ist,
wird mit verschiedenen Fettsäuren
umgesetzt, um den Sterolester zu bilden. Verschiedene dieser Ester
werden gemäß der folgenden
Zusammensetzungen miteinander vermischt, um Produkte zu ergeben,
die günstige
Temperaturprofile aufweisen, um als Ersatz für die nachteiligen Fette in
der hochschmelzenden Fettkomponente zu dienen.
- 1.
Eine Mischung aus 70% bis 90% Rapsölfettsäureester und 30% bis 10% Palmölfettsäureester
des Sterols.
- 2. Eine Mischung aus 70% bis 90% Rapsölfettsäureester und 30% bis 10% eines
Kokosnussfettsäureester des
Sterols.
- 3. Eine Mischung aus 80% Rapsölfettsäureester, 10% Palmölfettsäureester
und 10% Kokosnussfettsäureester
des Sterols.
-
Beispiel 6
-
Herstellung einer 60%-Margarine
mit Stanolester
-
Eine
60%-Margarine wurde mit einem Gerstenberg & Agger 3 × 57-"Perfector" im Pilotmaßstab mit einer Fettmischung,
die 35 Gew.-% eines Pflanzenölstanolfettsäureesters
mit Fettsäu ren,
die aus Rapsöl
stammen, umfasst, und 65% Rapsöl
hergestellt. Die Fettmischung wurde durch das Vermischen eines gebleichten und
desodorierten Stanolfettsäureesters
und herkömmlich
auf gereinigten Rapsöls
erhalten. Die verwendete Kapazität
betrug 60 kg/h. Der Stanolgehalt des Produktes wurde auf ungefähr 12 g/100
g Produkt eingestellt, was eine tägliche Aufnahme von ungefähr 2,4 g
Stanol bei einem Verbrauchsniveau von 20 g Margarine/Tag bereitstellen
würde.
Das Produkt wurde gemäß dem folgenden
Rezept hergestellt:
| Fettmischung,
welche die Pflanzenölstanolfett | 60% |
| säureester
enthält | |
| Wasser | 39% |
| Salz | 0,5% |
| Emulgatoren | } |
| Natriumbicarbonat
und Zitronensäure
als | }
0,5% |
| pH-regulierende
Mittel | |
| β-Karotin
als farbgebendes Mittel | }
gesamt |
| Geschmackstoffe | } |
-
Die
erhaltene Margarine wurde in 250 g-Polypropenschläuche verpackt,
die mit einer Aluminiumfolie versiegelt wurden. Der Geschmack und
die Textur der Produkte entsprachen handelsüblichen 60%-Margarinen. Sogar
während
einer Lagerung für
3 Monte wurde kein Austreten von Öl beobachtet. Das erhaltene
Produkt enthält
ungefähr
48% absorbierbares Fett mit einer Fettsäurezusammensetzung (polyungesättigte Fettsäure 34%,
monoungesättigte
Fettsäure
59,2% und gesättigte
Fettsäuren
6,8%), die der von flüssigem
Rapsöl sehr
nahe kommt. Die Fettsäurezusammensetzung
des Produktes war wie folgt:
| Polyungesättigte Fettsäuren | 15,1
g/100 g Produkt |
| Monoungesättigte Fettsäuren | 26,9
g/100 g Produkt |
| Gesättigte Fettsäuren | 3,1
g/100 g Produkt |
| Trans-Fettsäuren | 0,3
g/100 g Produkt |
-
Beispiel 7
-
Herstellung eines 40%-Fett-Brotaufstrichs
mit Stanolester
-
Die
Zusammensetzung der verwendeten Fettmischung war wie folgt: Holzstanolfettsäureester
mit Fettsäuren,
die aus Rapsöl
stammen 33,3 Gew.-%, Rapsöl
59,7 Gew.-% und eine inter-veresterte
Mischung aus Palmenstearin und Kokosnussöl 7%. Die Mischung wurde durch
Mischen der geschmolzenen, desodorierten Holzstanolfettsäureester
mit Rapsöl
und der hochschmelzenden Fettkomponente gemischt. Der Brotaufstrich
wurde in einem Gerstenberg & Agger
3 × 57 "Perfector" im Pilotmaßstab hergestellt.
Die verwendete Kapazität
betrug 45 kg/h. Das Produkt wurde gemäß dem folgenden Rezept hergestellt:
| Fettmischung,
einschließlich
der Stanolfett | 40,0% |
| säureester | |
| Wasser | 56,4% |
| Gelatine | 2,5% |
| Salz | 0,5% |
| Emulgatoren | 0,2% |
| Kaliumsorbat | 0,1% |
| Buttermilchpulver | 0,25% |
| Geschmacksstoffe | } |
| Zitronensäure als
pH-regulierendes Mittel | }
0,05 |
| β-Karotin
als farbgebendes Mittel | }
gesamt |
-
Der
erhaltene Brotaufstrich wurde in 250 g-Polypropenschläuche verpackt,
die mit einer Aluminiumfolie versiegelt wurden. Das Erscheinungsbild
des Produktes entsprach herkömmlichen
40%-Brotaufstrichen. Der Geschmack des erhaltenen Produktes war
gut mit einem schnellen Schmelzen in dem Mund. Kein Verlust an Wasser
oder Austritt von Öl
wurde beobachtet und die Streichbarkeit war gut.
-
Das
Produkt enthält
ungefähr
32% absorbierbares Fett mit der folgenden Fettsäurezusammensetzung:
| Polyungesättigte Fettsäuren | 9,2
g/100 g Produkt |
| Monoungesättigte Fettsäuren | 17,4
g/100 g Produkt |
| Gesättigte Fettsäuren | 3,6
g/100 g Produkt |
| Trans-Fettsäuren | 0,2
g/100 g Produkt |
-
Beispiel 8
-
Herstellung
eines streichbaren Käses
-
Die
Zusammensetzung der verwendeten Fettmischung war wie folgt: Holzstanolfettsäureester
mit Fettsäuren,
die aus Rapsöl
stammen 33,3 Gew.-%, Rapsöl
59,7 Gew.-% und eine inter-veresterte
Mischung von Palmenstearin und Kokosnussöl 7%. Die Mischung wurde durch
Vermischen des geschmolzenen, desodorierten Holzstanolfettsäureesters
mit Rapsöl
und der hochschmelzenden Fettkomponente hergestellt.
-
Der
streichbare Käse
wurde in einem Stephan-Mixer mit einer Chargenkapazität von 25
kg hergestellt. Das Produkt wurde gemäß dem folgenden Rezept hergestellt:
| Quark | 55,2% |
| Fettmischung,
einschließlich
der Stanolfett | 25,4% |
| säureester | |
| Kondensat | 13,2% |
| Stabilisator | 1,0% |
| Milchproteine | 2,6% |
| Salz | 0,7% |
| Kaliumsorbat | 0,1% |
| Knoblauchgeschmackzubereitung | 1,8% |
| Milchsäure als
pH-regulierendes Mittel | }
0,05% |
| Geschmacksstoff | }
gesamt |
-
Die
Bestandteile wurden bei Raumtemperatur in dem Stephan-Mixer für ungefähr 1 Minute
gemischt, wonach die Mischung durch direktes Einspritzen von Dampf
(0,8 bar) auf 60°C
erhitzt und für
1 Minute gemischt wurde. Die Temperatur wurde auf 72°C erhöht und für 1 Minute
gemischt. Das erhaltene Produkt wurde heiß in 100 g-Polypropenschläuche verpackt,
die mit einer Aluminiumfolie versiegelt wurden.
-
Der
Geschmack des Produktes ist dem eines Produktes ähnlich, das mit einer herkömmlichen
Fettmischung produziert wurde. Der Fettgehalt des Produktes beträgt 26%,
der Gehalt an absorbierbarem % beträgt 21% und die Fettsäurezusammensetzung
ist wie folgt:
| Polyungesättigte Fettsäuren | 6,0
g/100 g Produkt |
| Monoungesättigte Fettsäuren | 11,4
g/100 g Produkt |
| Gesättigte Fettsäuren | 2,6
g/100 g Produkt |
| Trans-Fettsäuren | 0,1
g/100 g Produkt |
-
Beispiel 9
-
Herstellung eines Brotaufstrichs
mit 50% Fett mit Stanolester
-
Die
Zusammensetzung der verwendeten Fettmischung war wie folgt: Holzstanolfettsäureester
mit Fettsäuren,
die aus Rapsöl
stammen 30 Gew.-%, Rapsöl
58,5 Gew.-% und eine inter-veresterte
Mischung aus Palmenstearin und Kokosnussöl 11,5%. Die Mischung wurde
durch Vermischen des geschmolzenen desodorierten Holzstanolfettsäureesters
mit Rapsöl
und der hochschmelzenden Fettkomponente hergestellt. Der Brotaufstrich
wurde in einem Gerstenberg & Agger
3 × 57 "Perfector" im Pilotmaßstab mit
einer Kapazität
von 45 kg/h hergestellt. Das Produkt wurde gemäß dem folgenden Rezept hergestellt:
| Fettmischung,
einschließlich
der Stanolfett | 50,0% |
| säureester | |
| Wasser | 49,0% |
| Salz | 0,5% |
| Emulgatoren | 0,4% |
| Geschmacksstoffe | } |
| Kaliumsorbat | }
0,05% |
| Natriumbicarbonat
und Zitronensäure
als | }
gesamt |
| pH-regulierende
Mittel | |
| β-Karotin
als farbgebendes Mittel | } |
-
Der
erhaltene Brotaufstrich wurde in 250 g-Polypropenschläuche verpackt,
die mit einer Aluminiumfolie versiegelt wurden. Das Erscheinungsbild
des Produktes war gleich dem von herkömmlichen Brotaufstrichen mit
50%. Kein Verlust an Wasser oder Austritt von Öl wurde beobachtet und die
Streichbarkeit war gut. Der Geschmack war ähnlich dem eines kommerziellen
Produktes ohne Stanolester und das Mundgefühl war gut.
-
Das
Produkt enthält
ungefähr
41% absorbierbares Fett mit der folgenden Fettsäurezusammensetzung:
| Polyungesättigte Fettsäuren | 10,0
g/100 g Produkt |
| Monoungesättigte Fettsäuren | 22,6
g/100 g Produkt |
| Gesättigte Fettsäuren | 6,0
g/100 g Produkt |
| Trans-Fettsäuren | 0,3
g/100 g Produkt |
-
Beispiel 10
-
Herstellung eines Brotaufstrichs
mit 40% Fett mit einem hohen Gehalt an Ballaststoffen und mit Stanolester als
texturgebendem Mittel
-
Die
verwendete Fettmischung wurde durch Vermischen von 38 Gew.-% eines
geschmolzenen, desodorierten Holzstanolfett säureesters mit Fettsäuren, die
aus Rapsöl
stammen, und 62 flüssigem
Rapsöl
hergestellt. Der Brotaufstrich wurde in einem Gerstenberg & Agger 3 × 57 "Perfector" im Pilotmaßstab hergestellt. Die
verwendete Kapazität
betrug 45 kg/h. Der Stanolgehalt des Produktes wurde auf ungefähr 8,5 g/100
g Produkt eingestellt, was eine tägliche Aufnahme von ungefähr 2,1 g
Stanolen bei einem Verbrauchsniveau von 25 g Brotaufstrich/Tag bereitstellen
würde.
Das Produkt wurde gemäß dem folgenden
Rezept hergestellt:
| Fettmischung,
einschließlich
der Stanolfett | 40,0% |
| säureester | |
| Wasser | 54,0% |
| Raftline
HP® (Oligofruktose*) | 5,0% |
| Salz | 0,5% |
| Emulgatoren | 0,3% |
| Geschmacksstoffe | } |
| Kaliumsorbat | }
0,05% |
| Zitronensäure als
pH-regulierendes Mittel | }
gesamt |
| β-Karotin
als farbgebendes Mittel | } |
- *Nahrungsmittelbestandteil von Orafti S.a.,
Belgien
-
Der
erhaltene Brotaufstrich wurde in 250 g-Polypropenschläuche verpackt,
die mit einer Aluminiumfolie versiegelt wurden. Das Erscheinungsbild
des Produktes war gleich dem von herkömmlichen Margarinen, jedoch
war die Oberfläche
glänzend,
was für
Niedrigfett-Brotaufstriche üblich
ist. Kein Verlust an Wasser oder Austritt von Öl wurde beobachtet und die
Härte entsprach
der von herkömmlichen
Brotaufstrichen mit 40%. Die Streichbarkeit war exzellent und kein
Wasser erschien auf dem Brotaufstrich. Das Mundgefühl war moderat, höchstwahrscheinlich
wegen des hohen Fasergehaltes in dem Produkt.
-
Das
Produkt enthält
ungefähr
31% absorbierbares Fett mit der folgenden Fettsäurezusammensetzung:
| Polyungesättigte Fettsäuren | 9,8
g/100 g Produkt |
| Monoungesättigte Fettsäuren | 17,4
g/100 g Produkt |
| Gesättigte Fettsäuren | 2,0
g/100 g Produkt |
| Trans-Fettsäuren | 0,2
g/100 g Produkt |
-
Zusammenfassung der Vorteile
der erfindungsgemäßen Fettmischungen
-
Es
ist bei einem Lesen der vorangehenden Diskussion offensichtlich,
dass die vorliegende Erfindung einen oder mehrere bestimmte Vorteile
gegenüber
der Verwendung von fetthaltigen Bestandteilen bietet, die reich
an gesättigten
oder trans-ungesättigten
Fettsäuren
sind. An der ersten Stelle stellt der Austausch eines Teils der
nachteiligen Fettsäuren
mit ungesättigten,
absorbierbaren Fettsäureestern
von Stanolen und Sterolen, die mit flüssigen Pflanzenölen vermischt
sind, die reich an ungesättigten
Fettsäuren
sind, einen definitiven Nährwertvorteil
für den
Verbraucher bereit. Weiterhin umfassen weniger als 40% absorbierbare
Fettsäuren, während das
Sterol unabsorbiert bleibt und daher keine Kalorien zu der Nahrung
beiträgt.
Weiterhin wird angemerkt, dass die Sterol- oder Stanolester dazu
dienen, die Absorption von sowohl biliärem als auch endogenem Cholesterin
in das Blutserum zu blockieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass das
absorbierbare Fett in der texturgebenden Zusammensetzung einen hohen
Prozentsatz an ungesättigten
Fettsäuren
und einen niedrigen Prozentsatz an nachteiligen gesättigten
und trans-Fettsäuren
umfassen kann. Wo die gesamte hochschmelzende Fettkomponente durch
das texturgebende Agens ersetzt wird, wird die höchste Verringerung an absorbierbarem
Fett erreicht, die zu einer bemerkbaren Abnahme der nachteiligen
gesättigten
und trans-ungesättigten
Fettsäuren
mit einer verbesserten Fettsäurezusammensetzung
führt,
die viel gewünschte
ungesättigte Fettsäuren enthält.
-
Um
die verschiedenen Vorteile klarzustellen, die durch die vorliegende
Erfindung erlangt werden, werden Zusammensetzungen von Fettmischungen
aus dem Stand der Technik und erfindungsgemäße Fettmischungen in Tabelle
V zusammengefasst. Tabelle
V. Die Zusammensetzung von Fettmischungen und die Menge an Fettsäuren, die
aus flüssigen
Pflanzenöl
stammen (in Gew.-%) und das berechnete Verhältnis von texturgebenden Agens
pro texturgebender Zusammensetzung.
-
Aus
den Daten, die in Tabelle V gezeigt werden, wird offensichtlich,
dass die Menge der herkömmlichen
hochschmelzenden Fettkomponente in erfindungsgemäßen Mischungen wesentlich ver ringert
ist. Die Menge des flüssigen Öls kann
auf ungefähr
dem gleichen Niveau gehalten oder sogar erhöht werden im Verhältnis zu
den Mengen in herkömmlichen
Fettmischungen. Beim Vergleichen mit dem früheren US-Patent Nr. 5,502,045
ist der Unterschied sowohl in der Menge des flüssigen Öls als auch bei der herkömmlichen
hochschmelzenden Fettkomponente signifikant. Es ist ferner offensichtlich,
dass die in dem früheren
US-Patent offenbarte Fettmischung eine praktisch unveränderte Zusammensetzung
von Fettsäuren
verglichen mit den herkömmlichen
Fettmischungen hat, während
die erfindungsgemäßen Fettmischungen
ernährungstechnisch mehr
gewünschte
Werte aufweisen.
-
Alle
der oben genannten Vorteile können
durch Verwenden der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten
texturgebenden Zusammensetzungen ohne Verlust von Textur der Fettmischung
oder der Nahrungsmittelprodukte erhalten werden, welche die Fettmischung
enthalten.
